TCA在地铁结构变形监测.ppt

2019/11/19,1,目录,变形监测系统的技术要求监测系统技术方案的选择原理创新多重实时差分技术自动变形监测系统的构成研究解决的主要问题基坑开挖与地铁结构变形的相关性变形监测系统测量精度评估结语,非地铁施工时地铁结构变形监测中间成果报告,2019/11/19,2,1.变形监测系统的技术要求,全自动、无人值守；在列车运行时，系统可以自动进行24小时连续监测；实时提供变形点全方位变形信息三维坐标；变形点三维坐标的监测精度优于1毫米；远程监控管理、自动变形预报。,非地铁施工时地铁结构变形监测中间成果报告,2019/11/19,3,2.监测系统技术方案的选择,非地铁施工时地铁结构变形监测中间成果报告,测量机器人-TCA自动全站仪主要性能:自动照准ATR模式锁定跟踪Lock模式用户编程GeoComGeoBasic联机控制Online模式Remote模式,2019/11/19,4,2.监测系统技术方案的选择,自动照准ATR功能原理（AutomaticTargetRecognition）,非地铁施工时地铁结构变形监测中间成果报告,2019/11/19,5,2.监测系统技术方案的选择,主要机型徕卡TCA20031800测角精度：0.51.0测距精度:1+1ppm1+2ppm自动照准(ATR)测程:1000米(中等能见度),非地铁施工时地铁结构变形监测中间成果报告,2019/11/19,6,3.原理创新多重实时差分技术,极座标法测量原理,非地铁施工时地铁结构变形监测中间成果报告,数学模型,2019/11/19,7,3.原理创新多重实时差分技术,多重实时差分技术（MRDiff）MultipleReal-timeDifference,非地铁施工时地铁结构变形监测中间成果报告,提高测量精度的有效途径基准点1、2、（基）变形点1、2、(变)观测值：(基)、(变)真值：(基)。、(变)。观测方程：(基)=(基)。+（综合误差）(1)(变)=(变)。+（综合误差）(2)(1)-(2)整理后可得：归算方程：(变)。=(变)-(基)-(基)。,2019/11/19,8,4.自动变形监测系统的构成,自动变形监测系统的组成框图,非地铁施工时地铁结构变形监测中间成果报告,X,Y,2019/11/19,9,4.自动变形监测系统的构成,全站仪观测站,非地铁施工时地铁结构变形监测中间成果报告,2019/11/19,10,4.自动变形监测系统的构成,基准点和变形点,非地铁施工时地铁结构变形监测中间成果报告,2019/11/19,11,4.自动变形监测系统的构成,变形点景观,非地铁施工时地铁结构变形监测中间成果报告,变形点景观,2019/11/19,12,4.自动变形监测系统的构成,监测系统软件ADMS简介,非地铁施工时地铁结构变形监测中间成果报告,自动化智能化,开放性通用性互动性,2019/11/19,13,5.研究解决的主要问题,运行配置方案的优化大气环境影响的分析与处理测量技术难点的解决方案迂障碍（如车遮挡）重复测量时间延迟功能小视场功能的应用消除隧道内气流变化的影响列车在行驶中地基振动影响的监测与分析,非地铁施工时地铁结构变形监测中间成果报告,2019/11/19,14,5.研究解决的主要问题,远程监控方案的优化基于地铁内部OTN网的有线通讯,非地铁施工时地铁结构变形监测中间成果报告,OTN网,因特网,远程监控计算机,计算机中继站,2019/11/19,15,5.研究解决的主要问题,基于ADSL网络快车的有线通讯,非地铁施工时地铁结构变形监测中间成果报告,ADSL调制器,计算机中继站,远程监控计算机,因特网,站长室直拨电话,2019/11/19,16,5.研究解决的主要问题,基于GSM移动通讯的GPRS无线通讯,非地铁施工时地铁结构变形监测中间成果报告,计算机中继站,2019/11/19,17,6.基坑开挖与地铁结构变形的相关性,基坑开挖进程与地铁结构变形的状态对比,非地铁施工时地铁结构变形监测中间成果报告,2019/11/19,18,非地铁施工时地铁结构变形监测中间成果报告,2019/11/19,19,6.基坑开挖与地铁结构变形的相关性,与美国SINCO自动数字测斜管所测数据的比较,非地铁施工时地铁结构变形监测中间成果报告,2号测斜管观测数据的位移图,2019/11/19,20,非地铁施工时地铁结构变形监测中间成果报告,2号测斜管在8.5m深度处观测的位移图,D34,D44,2019/11/19,21,起始方位角的差分改正起始方位角的变化,非地铁施工时地铁结构变形监测中间成果报告,6.基坑开挖与地铁结构变形的相关性,2019/11/19,22,2019/11/19,23,起始方位角的差分改正简况,未加差分改正的原始变形量趋势图,已加差分改正的变形量趋势图,已加差分改正的变形量折线图,2019/11/19,24,7.变形监测系统测量精度评估,本底测量数据的精度Mx0.48mm、My0.10mm、Mz0.38mm。TCA全站仪测量精度仪器的精度指标,非地铁施工时地铁结构变形监测中间成果报告,2003标称精度0.51mm1ppm18001.01mm2ppm厂家提供的测试结果：采用自动测量系统的测量精度在200米以内TCA20030.5mm以内TCA18001.0mm以内在200米以外的精度取决于大气状态及采用的测量方案。,2019/11/19,25,7.变形监测系统测量精度评估,TCA全站仪的测量精度试验与双频激光干涉测量平台的对比测试,非地铁施工时地铁结构变形监测中间成果报告,2019/11/19,26,7.变形监测系统测量精度评估,TCA全站仪与测微平台的对比测试,非地铁施工时地铁结构变形监测中间成果报告,在室外约200m的距离上ATR分别在X、Y方向上的线性锯齿型误差为0.19mm和0.16mm。,Y方向转化为角度误差为0.24。坐标测量精度可达到0.2mm。,2019/11/19,27,7.变形监测系统测量精度评估,监测系统理论精度分析按极坐标公式求各变形点的三维坐标：,非地铁施工时地铁结构变形监测中间成果报告,各变形点相对于第一周期的变形量为：,2019/11/19,28,7.变形监测系统测量精度评估,极坐标差分三维坐标测量的精度估算公式：,非地铁施工时地铁结构变形监测中间成果报告,选取TCA全站仪的ATR角度测量精度为0.24；距离测量精度为0.2mm，并输入其它关相数据，可估算出精度如下表：,2019/11/19,29,自动极坐标多重实时差分测量理论精度估计（单位：mm）,非地铁施工时地铁结构变形监测中间成果报告,2019/11/19,30,8.结语,实现在地铁正常运营情况下，全自动、无人值守、24小时连续监测；实时提供变形点三维坐标，达到亚毫米级精度；实现远程监控管理，为保障地铁安全运营提供有效监测手段；系统的可靠性分析、实时变形预报有待进一步完善。,非地铁施工时地铁结构变形监测中间成果报告,填补国内地铁监测领域的空白，达国际同类系统的先进水平！,2019/11/19,31,致谢,谢谢专家领导的光临指导！祝大家元旦快乐身体健康！,非地铁施工时地铁结构变形监测中间成果报告,2019/11/19,32,大气环境影响,全站仪在不同温、湿度条件下的气象改正值,非地铁施工时地铁结构变形监测中间成果报告,2019/11/19,33,障碍影响,非地铁施工时地铁结构变形监测中间成果报告,2019/11/19,34,气流影响,非地铁施工时地铁结构变形监测中间成果报告,2019/11/19,35,振动影响,非地铁施工时地铁结构变形监测中间成果报告,表48月14日至9月6日全站仪竖轴的最大倾斜量及其方向,表59月7日至10月30日全站仪竖轴的最大倾斜量及其方向,2019/11/19,36,相关示意图,非地铁施工时地铁结构变形监测中间成果报告,负一层售票厅,负二层站台,X,Z,变形点棱镜,2号测斜管X方向变化曲线,2019/11/19,37,小视场功能,非地铁施工时地铁结构变形监测中间成果报告,望远镜正常视场角为133对于100米的距离视场直径为2.7米,视场角为133变为86,100米,2.5厘米2.7米,望远镜小视场角为86对于100米的距离视场直径为2.5厘米,2019/11/19,38,非